JP2021028218A - Controller for all-wheel drive vehicle - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、全輪駆動車の制御装置に関する。 The present invention relates to a control device for an all-wheel drive vehicle.
従来から、急坂路や、凸凹の多い悪路、滑りやすい路面(例えば雪道や泥路)などでの走破性が優れている全輪駆動(AWD)車が広く実用化されている。全輪駆動車には、フルタイム方式と、2輪駆動と4輪駆動とを必要に応じて切り換えるパートタイム方式とが知られている。フルタイム方式では、前輪と後輪との間に、センタデファレンシャルを設け、前後輪の差動を許容することにより、常に4輪駆動を実現する。一方、パートタイム方式では、例えば、エンジンに直結された主駆動輪と、エンジンにトランスファクラッチを介して接続された従駆動輪(副駆動輪)とを有し、トランスファクラッチの締結力を路面状況や走行状態等に応じて制御することにより、従駆動輪側への駆動力配分を調節して、2輪駆動と4輪駆動とを切り換える構成としている。 Conventionally, all-wheel drive (AWD) vehicles having excellent running performance on steep slopes, rough roads with many irregularities, and slippery road surfaces (for example, snowy roads and muddy roads) have been widely put into practical use. As an all-wheel drive vehicle, a full-time system and a part-time system that switches between two-wheel drive and four-wheel drive as needed are known. In the full-time system, a center differential is provided between the front wheels and the rear wheels to allow the front and rear wheels to be differential, so that four-wheel drive is always realized. On the other hand, the part-time system has, for example, a main drive wheel directly connected to the engine and a slave drive wheel (secondary drive wheel) connected to the engine via a transfer clutch, and the fastening force of the transfer clutch is determined by the road surface condition. The drive force distribution to the slave drive wheel side is adjusted by controlling according to the driving condition and the like, and the two-wheel drive and the four-wheel drive are switched.
ここで、特許文献1には、4輪駆動車において、駆動力配分の変動による駆動軸のねじり及びそのねじり戻しに起因する車体振動を抑制する駆動力制御装置が開示されている。より具体的には、特許文献1に記載の駆動力制御装置では、従駆動輪への駆動力配分を小さくする場合に、駆動力配分の変化速度を制限して駆動力配分の変動量を低減することにより、従駆動輪への駆動力配分を減少させることなく、駆動力配分の変動に起因する車体振動を抑制している。
Here,
ところで、全輪駆動車の駆動系全系は、例えば、主として、トルクコンバータ(ロックアップクラッチ等を含む)、自動変速機(インプットシャフト、チェーン、プーリ等を含む)、リダクションギヤ、トランスファクラッチ、プロペラシャフト、デファレンシャルギヤ(フロント並びにリヤ)、及び、ドライブシャフト(フロント並びにリヤ)等を備えて構成されている。このような構成を備える駆動系全系は、固有値(すなわち、共振周波数)を持つ。そのため、微小なエンジンのトルク変動に感応して、乗員が気づくレベルでユサユサと車体が揺れる振動が発生することがあり、乗員に違和感を与えることがある。 By the way, the entire drive system of an all-wheel drive vehicle is mainly composed of, for example, a torque converter (including a lockup clutch, etc.), an automatic transmission (including an input shaft, a chain, a pulley, etc.), a reduction gear, a transfer clutch, and a propeller. It is configured to include a shaft, differential gears (front and rear), a drive shaft (front and rear), and the like. The entire drive system having such a configuration has an eigenvalue (that is, a resonance frequency). Therefore, in response to minute engine torque fluctuations, vibrations may occur in which the vehicle body sways at a level that the occupant notices, which may give the occupant a sense of discomfort.
これに対して、例えば、ハード仕様変更により駆動系の感度を下げることや、エンジンの燃焼制御を変更することによりエンジンのトルク変動を抑えることも考え得るが、これらの対策方法では、燃費の悪化、応答性の低下、コストアップ等が犠牲になることが予想される。なお、上述した特許文献1に記載の駆動力制御装置では、このような、駆動系全系が持つ共振周波数に起因し、乗員に違和感を与え得る車体振動の抑制又は防止については考慮されていない。
On the other hand, for example, it is possible to reduce the sensitivity of the drive system by changing the hardware specifications, or to suppress the torque fluctuation of the engine by changing the combustion control of the engine, but these countermeasures deteriorate the fuel efficiency. , Decreased responsiveness, cost increase, etc. are expected to be sacrificed. In the driving force control device described in
本発明は、上記問題点を解消する為になされたものであり、自動変速機から従駆動輪側の駆動系に伝達される駆動力を調節するトランスファクラッチを備える全輪駆動車の制御装置であって、燃費や、応答性、コスト等を犠牲にすることなく、駆動系全系が持つ共振周波数に起因し、乗員に違和感を与え得る車体振動の発生を防止することが可能な全輪駆動車の制御装置を提供することを目的とする。 The present invention has been made to solve the above problems, and is a control device for an all-wheel drive vehicle equipped with a transfer clutch that adjusts a driving force transmitted from an automatic transmission to a drive system on the slave drive wheel side. All-wheel drive that can prevent the occurrence of vehicle body vibration that may give the occupant a sense of discomfort due to the resonance frequency of the entire drive system without sacrificing fuel efficiency, responsiveness, cost, etc. The purpose is to provide a vehicle control device.
発明者達は、上記の問題点につき鋭意検討を重ねた結果、例えば、タンブルジェネレータバルブ(TGV)の開閉等の制御デバイスの急峻な動作による過渡的なエンジントルク変動が、例えば、ロックアップダンパやドライブシャフトなどをバネとする駆動系ねじり共振を励起し、その駆動系全体が持つ共振周波数とタイヤ回転1次成分とが重なる又は近接すると、前後G振動の強度が増幅され、その結果、ユサユサとした車体振動として認識されるとの知見を得た。なお、タイヤが1回転したときに1周期となる回転次数成分を回転1次成分という。 As a result of diligent studies on the above problems, the inventors have found that transient engine torque fluctuations due to steep operation of control devices such as opening and closing of tumble generator valves (TGVs) are caused by, for example, lockup dampers. When the torsional resonance of the drive system using the drive shaft as a spring is excited and the resonance frequency of the entire drive system and the primary component of tire rotation overlap or come close to each other, the strength of the front-rear G vibration is amplified, and as a result, It was found that it is recognized as a vehicle body vibration. A rotation order component that becomes one cycle when the tire makes one rotation is called a rotation primary component.
そこで、本発明に係る全輪駆動車の制御装置は、自動変速機から従駆動輪側の駆動系に伝達される駆動力を調節するトランスファクラッチを備える全輪駆動車の制御装置であって、全輪駆動車の車速を検出する車速検出手段と、自動変速機の変速比を取得する変速比取得手段と、全輪駆動車の運転状態に基づいて、トランスファクラッチの締結力を制御するクラッチ制御手段と、エンジンから出力され、駆動系全系に入力されるトルクに段差が生じるか否を予測するトルク段差発生予測手段とを備え、クラッチ制御手段が、車速が所定範囲内であり、変速比が所定範囲内であり、かつ、駆動系全系に入力されるトルクに段差が生じると予測された場合に、トランスファクラッチを解放することを特徴とする。 Therefore, the control device for the all-wheel drive vehicle according to the present invention is a control device for the all-wheel drive vehicle including a transfer clutch that adjusts the driving force transmitted from the automatic transmission to the drive system on the slave drive wheel side. A vehicle speed detecting means for detecting the vehicle speed of an all-wheel drive vehicle, a gear ratio acquisition means for acquiring a gear ratio of an automatic transmission, and a clutch control for controlling a transfer clutch engagement force based on the operating state of the all-wheel drive vehicle. The clutch control means includes means and a torque step generation predicting means for predicting whether or not a step occurs in the torque output from the engine and input to the entire drive system, and the clutch control means has a vehicle speed within a predetermined range and a transfer ratio. Is within a predetermined range, and the transfer clutch is released when it is predicted that a step will occur in the torque input to the entire drive system.
本発明に係る全輪駆動車の制御装置によれば、エンジンから出力され、駆動系全系に入力されるトルクに段差すなわち急峻な変動が生じるか否かが予測され、車速が所定範囲内であり、変速比が所定範囲内であり、かつ、駆動系全系に入力されるトルクに段差が生じると予測された場合に、トランスファクラッチが解放される。トランスファクラッチが解放されて、トランスファクラッチの上流側の駆動系と下流側の駆動系とが切り離されることにより、駆動系全系の構成要素が変化し、駆動系全系の共振周波数が変化する。そのため、駆動系全系の共振が防止され、乗員に違和感を与える車体振動の発生を防止することができる。また、この場合、トランスファクラッチの制御のみで車体振動の発生を防止できる。その結果、燃費や、応答性、コスト等を犠牲にすることなく、駆動系全系が持つ固有値に起因し、乗員に違和感を与え得る車体振動の発生を防止することが可能となる。 According to the control device for the all-wheel drive vehicle according to the present invention, it is predicted whether or not a step, that is, a steep fluctuation occurs in the torque output from the engine and input to the entire drive system, and the vehicle speed is within a predetermined range. Yes, the transfer clutch is released when the gear ratio is within a predetermined range and it is predicted that a step will occur in the torque input to the entire drive system. When the transfer clutch is released and the drive system on the upstream side and the drive system on the downstream side of the transfer clutch are separated, the components of the entire drive system are changed, and the resonance frequency of the entire drive system is changed. Therefore, the resonance of the entire drive system can be prevented, and the occurrence of vehicle body vibration that gives the occupant a sense of discomfort can be prevented. Further, in this case, the occurrence of vehicle body vibration can be prevented only by controlling the transfer clutch. As a result, it is possible to prevent the occurrence of vehicle body vibration that may give the occupant a sense of discomfort due to the eigenvalues of the entire drive system without sacrificing fuel efficiency, responsiveness, cost, and the like.
本発明に係る全輪駆動車の制御装置では、トルク段差発生予測手段が、エンジンから出力され、駆動系全系に入力されるトルクに段差を生じさせ得るデバイスの駆動状態が可変されると予測される際に、トルクに段差が生じると予測し、トルクに段差が生じると予測された場合に、クラッチ制御手段が、デバイスが駆動される前に、トランスファクラッチを解放することが好ましい。 In the control device for the all-wheel drive vehicle according to the present invention, the torque step generation predicting means predicts that the drive state of the device that can cause a step in the torque output from the engine and input to the entire drive system is variable. It is preferable that the clutch control means release the transfer clutch before the device is driven when it is predicted that a step will occur in the torque and a step will occur in the torque.
この場合、エンジンから出力され、駆動系全系に入力されるトルクに段差を生じさせ得るデバイスの駆動状態から、トルクに段差が生じるか否かを予測することができる。また、上記デバイスが駆動される前すなわち、トルクに段差が生じる前にトランスファクラッチが解放されるため、駆動系全系の共振を確実に回避することができる。 In this case, it is possible to predict whether or not a step is generated in the torque from the driving state of the device which can cause a step in the torque output from the engine and input to the entire drive system. Further, since the transfer clutch is released before the device is driven, that is, before a step is generated in the torque, resonance of the entire drive system can be reliably avoided.
本発明に係る全輪駆動車の制御装置では、上記デバイスが、エンジンの出力トルク変動を生じさせ得るデバイスであり、タンブルジェネレータバルブ、排気ガス再循環装置、及び、インジェクタのうち、少なくともいずれか一つを含むことが好ましい。 In the control device for the all-wheel drive vehicle according to the present invention, the device is a device capable of causing fluctuations in the output torque of the engine, and is at least one of a tumble generator valve, an exhaust gas recirculation device, and an injector. It is preferable to include one.
この場合、エンジンの出力トルク変動を生じさせ得るデバイスである、タンブルジェネレータバルブ、排気ガス再循環装置、及び、インジェクタのうち、少なくともいずれか一つの駆動予定・要求、例えば、開閉や開弁時間の変更予定・要求から、トルクに段差が生じるか否かを予測することができる。 In this case, at least one of the tumble generator valve, the exhaust gas recirculation device, and the injector, which are devices that can cause fluctuations in the output torque of the engine, is scheduled to be driven / required, for example, opening / closing or valve opening time. It is possible to predict whether or not there will be a step in the torque from the change schedule / request.
本発明に係る全輪駆動車の制御装置では、上記デバイスが、エンジンによって駆動され、駆動系全系への入力トルク変動を生じさせ得るデバイスであり、エアコンディショナ・コンプレッサ、及び、オルタネータのうち、少なくともいずれか一つを含むことが好ましい。 In the control device for an all-wheel drive vehicle according to the present invention, the device is a device that is driven by an engine and can cause input torque fluctuations in the entire drive system, and is one of an air conditioner / compressor and an alternator. , At least one is preferably included.
この場合、エンジンによって駆動され、駆動系全系への入力トルク変動を生じさせ得るデバイスである、エアコンディショナ・コンプレッサ、及び、オルタネータのうち、少なくともいずれか一つの駆動予定・要求、例えば、稼働・停止や発電電圧切替の予定・要求から、トルクに段差が生じるか否かを予測することができる。 In this case, at least one of the air conditioner / compressor and the alternator, which are devices driven by the engine and capable of causing fluctuations in the input torque to the entire drive system, is scheduled / required to be driven, for example, operating. -It is possible to predict whether or not there will be a step in torque from the schedule / request for stopping or switching the generated voltage.
本発明に係る全輪駆動車の制御装置では、クラッチ制御手段が、トランスファクラッチを解放した後にデバイスの駆動を許可することが好ましい。 In the control device for an all-wheel drive vehicle according to the present invention, it is preferable that the clutch control means permits the device to be driven after the transfer clutch is released.
この場合、トランスファクラッチが解放された後にデバイスの駆動が許可される。すなわち、トランスファクラッチが解放されるまではトルク段差を生じさせ得るデバイスの駆動が待機状態にされる。そのため、確実に車体振動を防止することが可能となる。 In this case, the device is allowed to drive after the transfer clutch is released. That is, until the transfer clutch is released, the drive of the device that can cause a torque step is put into a standby state. Therefore, it is possible to reliably prevent vehicle body vibration.
本発明に係る全輪駆動車の制御装置は、自動変速機から従駆動輪側の駆動系に伝達される駆動力を調節するトランスファクラッチを備える全輪駆動車の制御装置であって、全輪駆動車の車速を検出する車速検出手段と、自動変速機の変速比を取得する変速比取得手段と、全輪駆動車の運転状態に基づいて、トランスファクラッチの締結力を制御するクラッチ制御手段とを備え、クラッチ制御手段が、車速が所定速度範囲内であり、かつ、変速比が所定変速比範囲内である場合に、トランスファクラッチを解放することを特徴とする。 The control device for an all-wheel drive vehicle according to the present invention is a control device for an all-wheel drive vehicle including a transfer clutch that adjusts a driving force transmitted from an automatic transmission to a drive system on the slave drive wheel side. A vehicle speed detecting means for detecting the vehicle speed of the driving vehicle, a gear ratio acquiring means for acquiring the gear ratio of the automatic transmission, and a clutch controlling means for controlling the engaging force of the transfer clutch based on the operating state of the all-wheel drive vehicle. The clutch control means is characterized in that the transfer clutch is released when the vehicle speed is within the predetermined speed range and the gear ratio is within the predetermined gear ratio range.
本発明に係る全輪駆動車の制御装置によれば、車速が所定速度範囲内であり、かつ、変速比が所定変速比範囲内である場合に、トランスファクラッチが解放される。そのため、車体振動が発生し得る走行状態のとき、例えば、タイヤの回転1次と駆動系全系の共振周波数が重なっているとき又は近接しているときに、トランスファクラッチが解放される。トランスファクラッチが解放されて、トランスファクラッチの上流側の駆動系と下流側の駆動系とが切り離されることにより、駆動系全系の構成要素が変化し、駆動系全系の固有値が変化する。そのため、駆動系全系の共振が防止され、乗員に違和感を与える車体振動の発生を防止することができる。また、この場合、トランスファクラッチの制御のみで車体振動の発生を防止できる。 According to the control device for the all-wheel drive vehicle according to the present invention, the transfer clutch is released when the vehicle speed is within the predetermined speed range and the gear ratio is within the predetermined gear ratio range. Therefore, the transfer clutch is released when the vehicle body vibration can occur, for example, when the primary rotation of the tire and the resonance frequency of the entire drive system overlap or are close to each other. When the transfer clutch is released and the drive system on the upstream side and the drive system on the downstream side of the transfer clutch are separated, the components of the entire drive system are changed, and the eigenvalues of the entire drive system are changed. Therefore, the resonance of the entire drive system can be prevented, and the occurrence of vehicle body vibration that gives the occupant a sense of discomfort can be prevented. Further, in this case, the occurrence of vehicle body vibration can be prevented only by controlling the transfer clutch.
本発明に係る全輪駆動車の制御装置では、全輪駆動であることが求められる走行状況のときには、クラッチ制御手段が、トランスファクラッチの解放を禁止することが好ましい。 In the control device for an all-wheel drive vehicle according to the present invention, it is preferable that the clutch control means prohibits the release of the transfer clutch in a traveling situation where all-wheel drive is required.
この場合、全輪駆動であることが求められる走行状況のときには、トランスファクラッチの解放が禁止される。すなわち、二輪駆動にしてもよい走行状況のときにのみトランスファクラッチが解放される。そのため、例えば、氷結路やスプリットμ路等の全輪駆動での走行性能が求められる状況では、全輪駆動での走行性能を優先して確保することができる。 In this case, the release of the transfer clutch is prohibited in the traveling situation where all-wheel drive is required. That is, the transfer clutch is released only when the vehicle is in a two-wheel drive environment. Therefore, for example, in a situation where all-wheel drive driving performance is required, such as on a frozen road or a split μ road, it is possible to give priority to ensuring all-wheel drive driving performance.
本発明に係る全輪駆動車の制御装置では、クラッチ制御手段が、トランスファクラッチの解放に代えて、トルクコンバータのロックアップクラッチを解放することが好ましい。 In the control device for the all-wheel drive vehicle according to the present invention, it is preferable that the clutch control means releases the lockup clutch of the torque converter instead of releasing the transfer clutch.
このようにしても、駆動系全系の共振周波数を変化させることができるため、乗員に違和感を与える車体振動の発生を防止することが可能となる。 Even in this way, since the resonance frequency of the entire drive system can be changed, it is possible to prevent the occurrence of vehicle body vibration that gives the occupant a sense of discomfort.
また、本発明に係る全輪駆動車の制御装置では、クラッチ制御手段が、トランスファクラッチの解放に代えて、又は、加えて、自動変速機の変速比を変更するように要求することが好ましい。 Further, in the control device for the all-wheel drive vehicle according to the present invention, it is preferable that the clutch control means requests that the gear ratio of the automatic transmission be changed instead of or in addition to the release of the transfer clutch.
このようにしても、駆動系全系の共振周波数を変化させることができるため、乗員に違和感を与える車体振動の発生を防止することが可能となる。 Even in this way, since the resonance frequency of the entire drive system can be changed, it is possible to prevent the occurrence of vehicle body vibration that gives the occupant a sense of discomfort.
本発明によれば、燃費や、応答性、コスト等を犠牲にすることなく、駆動系全系が持つ共振周波数に起因し、乗員に違和感を与え得る車体振動の発生を防止することが可能となる。 According to the present invention, it is possible to prevent the occurrence of vehicle body vibration that may give the occupant a sense of discomfort due to the resonance frequency of the entire drive system without sacrificing fuel efficiency, responsiveness, cost, etc. Become.
以下、図面を参照して本発明の好適な実施形態について詳細に説明する。なお、図中、同一又は相当部分には同一符号を用いることとする。また、各図において、同一要素には同一符号を付して重複する説明を省略する。 Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings. In the figure, the same reference numerals are used for the same or corresponding parts. Further, in each figure, the same elements are designated by the same reference numerals, and duplicate description will be omitted.
まず、図1を用いて、実施形態に係る全輪駆動車の制御装置1の構成について説明する。図1は、全輪駆動車の制御装置1、及び該制御装置1が搭載されたAWD(All Wheel Drive:全輪駆動)車5のパワートレイン及び駆動力伝達系(駆動系全系)3の構成を示すブロック図である。本実施形態に係るAWD車5は、無段変速機(以下「CVT」という)30を搭載したパートタイム式AWD車である。特に、AWD車5は、FF(Front engine Front drive)ベースのパートタイム式AWD車である。
First, the configuration of the
エンジン20は、どのような形式のものでもよいが、例えば水平対向型の筒内噴射式4気筒ガソリンエンジンである。エンジン20では、エアクリーナ(図示省略)から吸入された空気が、吸気管に設けられた電子制御式スロットルバルブ(以下、単に「スロットルバルブ」ともいう)85により絞られ、インテークマニホールドを通り、エンジン20に形成された各気筒に吸入される。ここで、エアクリーナから吸入された空気の量はエアフローメータにより検出される。さらに、スロットルバルブ85には、該スロットルバルブ85の開度を検出するスロットル開度センサ83が配設されている。各気筒には、燃料を噴射するインジェクタ86が取り付けられている。また、各気筒には混合気に点火する点火プラグ、及び該点火プラグに高電圧を印加するイグナイタ内蔵型コイルが取り付けられている。エンジン20の各気筒では、吸入された空気とインジェクタ86によって噴射された燃料との混合気が点火プラグにより点火されて燃焼する。燃焼後の排気ガスは排気管を通して排出される。
The
上述したエアフローメータ、スロットル開度センサ83に加え、エンジン20のカムシャフト近傍には、エンジン20の気筒判別を行うためのカム角センサ81が取り付けられている。また、エンジン20のクランクシャフト近傍には、クランクシャフトの位置を検出するクランク角センサ82が取り付けられている。これらのセンサは、後述するエンジン・コントロールユニット(以下「ECU」という)80に接続されている。また、ECU80には、アクセルペダルの踏み込み量すなわちアクセルペダルの開度を検出するアクセル開度センサ84、及びエンジン20の冷却水の温度を検出する水温センサ等の各種センサも接続されている。
In addition to the above-mentioned air flow meter and throttle opening sensor 83, a
なお、上述した吸気管には、タンブルジェネレータバルブ(以下「TGV」という)87が設けられている。また、上述した排気管には、排気ガス再循環装置(以下「EGR(Exhaust Gas Recirculation)」という)88が設けられている。さらに、エンジン20には、エンジン20によって駆動される補機であるエアコンディショナ・コンプレッサ(以下「A/Cコンプレッサ」という)89、及び、オルタネータ90等が設けられている。
The above-mentioned intake pipe is provided with a tumble generator valve (hereinafter referred to as "TGV") 87. Further, the above-mentioned exhaust pipe is provided with an exhaust gas recirculation device (hereinafter referred to as "EGR (Exhaust Gas Recirculation)") 88. Further, the
ここで、上述したインジェクタ86は、ECU80によって開弁時間が制御されることにより、空気過剰率λが1.0の近傍、すなわちストイキオメトリ(以下、単に「ストイキ」という)領域でエンジン20を制御するストイキ制御と、空気過剰率λが1.0よりも大きい領域(すなわち、燃料量に対して空気量が過剰な領域)でエンジン20を制御するリーンバーン(希薄燃焼)制御とを切り替える。
Here, the
TGV87は、例えば、アクセル開度等に応じて開閉され、タンブル比(タンブル渦)を可変することにより、燃焼を改善するデバイスである。なお、TGV87の駆動(開閉)は、ECU80によって制御される。
The TGV87 is a device that improves combustion by opening and closing according to, for example, an accelerator opening degree and changing the tumble ratio (tumble vortex). The drive (opening and closing) of the
EGR88は、エンジン20から排出された排気ガスの一部を、エンジン20の吸気系に還流(再循環)させるデバイスである。EGR88は、エンジン20の排気管と吸気管とを連通するEGR配管(図示省略)、及び、該EGR配管上に介装され、排気ガス還流量(EGR流量)を調節するEGRバルブ(以下、EGRバルブ88という)を有している。EGRバルブ88は、ECU80によって開度が制御される。なお、EGRバルブ88には、負圧式のものの他、ステッピングモータ等により駆動される形式のものを用いることができる。
The EGR88 is a device that recirculates (recirculates) a part of the exhaust gas discharged from the
A/Cコンプレッサ89は、エンジン20により駆動されて冷媒を圧縮する。A/Cコンプレッサ89としては、圧縮する冷媒の量を変化させることができる可変容量コンプレッサを用いることが好ましい。ここで、エンジン20のクランク軸の一方の端部に取り付けられたプーリ(図示省略)には、駆動力を伝達するベルトが掛けられており、該ベルトを介してA/Cコンプレッサ89が駆動可能に接続されている。A/Cコンプレッサ89の稼働・停止(又は、吐出量の可変)は、ECU80によって制御される。なお、A/Cコンプレッサ89の制御は、ECU80に代えて、専用のA/C ECUを用いる構成としてもよい。
The A /
オルタネータ90は、エンジン20により駆動されて発電する発電機である。オルタネータ90は、AWD車5の電気負荷に応じて発電量を可変できる可変電圧オルタネータである。なお、オルタネータ90の発電量の切替は、ECU80によって制御される。
The
エンジン20の出力軸(クランク軸)21には、クラッチ機能とトルク増幅機能を持つトルクコンバータ22、及び前後進切換機構27を介して、エンジン20からの駆動力を変換して出力するCVT30(特許請求の範囲に記載の自動変速機に相当)が接続されている。
The output shaft (crankshaft) 21 of the
トルクコンバータ22は、主として、ポンプインペラ23、タービンランナ24、及びステータ25から構成されている。出力軸21に接続されたポンプインペラ23がオイルの流れを生み出し、ポンプインペラ23に対向して配置されたタービンランナ24がオイルを介してエンジン20の動力を受けて出力軸を駆動する。両者の間に位置するステータ25は、タービンランナ24からの排出流を整流し、ポンプインペラ23に還元することでトルク増幅作用を発生させる。
The
また、トルクコンバータ22は、入力と出力とを直結状態にするロックアップクラッチ26を有している。トルクコンバータ22は、ロックアップクラッチ26が非ロックアップ状態のときはエンジン20の駆動力をトルク増幅してCVT30に伝達し、ロックアップクラッチ26がロックアップ時はエンジン20の駆動力をCVT30に直接伝達する。トルクコンバータ22を構成するタービンランナ24の回転数(タービン回転数)は、タービン回転センサ94により検出される。検出されたタービン回転数は、後述するトランスミッション・コントロールユニット(以下「TCU」という)70に出力される。
Further, the
前後進切替機構27は、駆動輪10(左前輪10FL,右前輪10FR,左後輪10RL,右後輪10RR)の正転と逆転(AWD車5の前進と後進)とを切り替えるものである。前後進切替機構27は、主として、ダブルピニオン式の遊星歯車列、前進クラッチ28及び後進ブレーキ29を備えている。前後進切替機構27では、前進クラッチ28及び後進ブレーキ29それぞれの状態を制御することにより、エンジン駆動力の伝達経路を切り替えることが可能に構成されている。
The forward /
CVT30は、前後進切替機構27を介してトルクコンバータ22のタービン軸と接続されるプライマリ軸32と、該プライマリ軸32と平行に配設されたセカンダリ軸37とを有している。プライマリ軸32には、プライマリプーリ34が設けられている。プライマリプーリ34は、プライマリ軸32に接合された固定プーリ34aと、該固定プーリ34aに対向して、プライマリ軸32の軸方向に摺動自在に装着された可動プーリ34bとを有し、それぞれのプーリ34a,34bのコーン面間隔、すなわちプーリ溝幅を変更できるように構成されている。一方、セカンダリ軸37には、セカンダリプーリ35が設けられている。セカンダリプーリ35は、セカンダリ軸37に接合された固定プーリ35aと、該固定プーリ35aに対向して、セカンダリ軸37の軸方向に摺動自在に装着された可動プーリ35bとを有し、プーリ溝幅を変更できるように構成されている。
The
プライマリプーリ34とセカンダリプーリ35との間には駆動力を伝達するチェーン36が掛け渡されている。プライマリプーリ34及びセカンダリプーリ35の溝幅を変化させて、各プーリ34,35に対するチェーン36の巻き掛け径の比率(プーリ比)を変化させることにより、変速比が無段階に変更される。ここで、チェーン36のプライマリプーリ34に対する巻き掛け径をRpとし、セカンダリプーリ35に対する巻き掛け径をRsとすると、変速比iは、i=Rs/Rpで表される。よって、変速比iは、プライマリプーリ回転数Npをセカンダリプーリ回転数Nsで除算する(i=Np/Ns)ことにより求められる。
A chain 36 for transmitting a driving force is hung between the
ここでプライマリプーリ34の可動シーブ34bには油圧室34cが形成されている。一方、セカンダリプーリ35の可動シーブ35bには油圧室35cが形成されている。プライマリプーリ34、セカンダリプーリ35それぞれの溝幅は、プライマリプーリ34の油圧室34cに導入されるプライマリ油圧と、セカンダリプーリ35の油圧室35cに導入されるセカンダリ油圧とを調節することにより設定・変更される。
Here, a
CVT30のセカンダリ軸37は、対を成すリダクションドライブギヤ、リダクションドリブンギヤからなるリダクションギヤ38を介して、カウンタ軸39につながれており、CVT30で変換された駆動力は、リダクションギヤ38を介して、カウンタ軸39に伝達される。カウンタ軸39は、対を成すカウンタドライブギヤ、カウンタドリブンギヤからなるカウンタギヤ40を介して、フロントドライブシャフト43につながれている。カウンタ軸39に伝達された駆動力は、カウンタギヤ40、及び、フロントドライブシャフト43を介してフロントディファレンシャル(以下「フロントデフ」という)44に伝達される。フロントデフ44は、例えば、ベベルギヤ式の差動装置である。フロントデフ44からの駆動力は、左前輪ドライブシャフト45Lを介して左前輪10FLに伝達されるとともに、右前輪ドライブシャフト45Rを介して右前輪10FRに伝達される。
The
一方、上述したカウンタ軸39上のカウンタギヤ40の後段には、リヤディファレンシャル(以下「リヤデフ」という)47に伝達される駆動力を調節するトランスファクラッチ41が介装されている。トランスファクラッチ41は、4輪の駆動状態例えば前輪10FL,10FRのスリップ状態等やエンジントルクなどに応じて締結力すなわち後輪(従駆動輪)10RL,10RRへのトルク分配率が制御される。よって、カウンタ軸39に伝達された駆動力は、トランスファクラッチ41の締結力に応じて分配され、後輪10RL,10RR側にも伝達される。
On the other hand, a
より具体的には、カウンタ軸39の後端は、対を成すトランスファドライブギヤ、トランスファドリブンギヤからなるトランスファギヤ42を介して、車両後方へ延在するプロペラシャフト46とつながれている。よって、カウンタ軸39に伝達され、トランスファクラッチ41によって分配された駆動力は、トランスファギヤ42から、プロペラシャフト46を介してリヤデフ47に伝達される。
More specifically, the rear end of the
リヤデフ47には左後輪ドライブシャフト48L及び右後輪ドライブシャフト48Rが接続されている。リヤデフ47からの駆動力は、左後輪ドライブシャフト48Lを介して左後輪10RLに伝達されるとともに、右後輪ドライブシャフト48Rを介して右後輪10RRに伝達される。
The left rear
上述したようにパワートレインの駆動力伝達系が構成されることにより、例えば、セレクトレバーがDレンジに操作された場合には、エンジン駆動力がCVT30のプライマリ軸32に入力される。CVT30により変換された駆動力は、セカンダリ軸37から出力され、リダクションギヤ38、カウンタ軸39、カウンタギヤ40を介してフロントドライブシャフト43に伝達される。そして、フロントデフ44によって駆動力が左右に分配され、左右の前輪10FL,10FRに伝達される。したがって、左右の前輪10FL,10FRは、AWD車5が走行状態にあるときには、常に駆動される。
By configuring the driving force transmission system of the power train as described above, for example, when the select lever is operated in the D range, the engine driving force is input to the
一方、カウンタ軸39に伝達された駆動力の一部は、トランスファクラッチ41、及びトランスファギヤ42を介してプロペラシャフト46に伝達される。ここで、トランスファクラッチ41に所定のクラッチトルクが付与されると、そのクラッチトルクに応じて分配された駆動力がプロペラシャフト46に出力される。そして、リヤデフ47を介して駆動力が後輪10RL,10RRにも伝達される。これにより、AWD車5では、FFベースのパートタイム式AWD車としての機能が発揮される。
On the other hand, a part of the driving force transmitted to the
各車輪10FR〜10RR(以下、すべての車輪10FR〜19RRを総称して車輪10ということもある)それぞれには、車輪10FR〜10RRを制動するブレーキ11FR〜11RR(以下、すべてのブレーキ11FR〜11RRを総称してブレーキ11ということもある)が取り付けられている。また、各車輪10FR〜10RRそれぞれには、車輪回転速度を検出する車輪速センサ12FR〜12RR(以下、すべての車輪速センサ12FR〜12RRを総称して車輪速センサ12ということもある)が取り付けられている。 Each wheel 10FR to 10RR (hereinafter, all wheels 10FR to 19RR may be collectively referred to as wheel 10) each has brakes 11FR to 11RR (hereinafter, all brakes 11FR to 11RR) for braking the wheels 10FR to 10RR. (Sometimes collectively referred to as the brake 11) is attached. Further, wheel speed sensors 12FR to 12RR (hereinafter, all wheel speed sensors 12FR to 12RR may be collectively referred to as wheel speed sensors 12) for detecting wheel rotation speed are attached to each of the wheels 10FR to 10RR. ing.
車輪速度センサ12は、車輪10とともに回転するロータによる磁界の変化を検出する非接触型センサであり、例えば、ロータ回転をホール素子やMR素子で検出する半導体方式が好適に用いられる。 The wheel speed sensor 12 is a non-contact type sensor that detects a change in a magnetic field due to a rotor that rotates with the wheel 10. For example, a semiconductor method that detects rotor rotation with a Hall element or MR element is preferably used.
CVT30を変速させるための油圧、すなわち、上述したプライマリ油圧及びセカンダリ油圧は、バルブボディ(コントロールバルブ)60によってコントロールされる。バルブボディ60は、スプールバルブと該スプールバルブを動かすソレノイドバルブを用いてバルブボディ60内に形成された油路を開閉することで、オイルポンプ62から吐出された油圧を調節して、プライマリプーリ34の油圧室34c及びセカンダリプーリ35の油圧室35cに供給する。同様に、バルブボディ60は、スプールバルブと該スプールバルブを動かすソレノイドバルブ61を用いてバルブボディ60内に形成された油路を開閉することで、オイルポンプ62から吐出された油圧を調節して、トランスファクラッチ41に各クラッチを締結/解放するための油圧を供給する。ここで、トランスファクラッチ41に供給する油圧を調節するソレノイドバルブ61としては、例えば、印加電圧のデューティ比に応じて駆動量を制御できるデューティソレノイドなどが用いられる。
The oil pressure for shifting the
CVT30の変速制御は、TCU70によって実行される。すなわち、TCU70は、上述したバルブボディ60を構成するソレノイドバルブの駆動を制御することにより、プライマリプーリ34の油圧室34c及びセカンダリプーリ35の油圧室35cに供給する油圧を調節して、CVT30の変速比を変更する。同様に、TCU70は、上述したバルブボディ60を構成するソレノイドバルブ61の駆動を制御することにより、トランスファクラッチ41に供給する油圧を調節して、後輪10RL,10RRへ伝達される駆動力の分配比率を調節する。
The shift control of the
上述したように、CVT30の変速制御及びトランスファクラッチ41の締結・解放制御(駆動力配分制御)などはTCU70によって実行される。ここで、TCU70には、例えばCAN(Controller Area Network)100を介して、エンジン20を総合的に制御するECU80等と相互に通信可能に接続されている。
As described above, the shift control of the
TCU70、及び、ECU80は、それぞれ、例えば、演算を行うマイクロプロセッサ、該マイクロプロセッサに各処理を実行させるためのプログラム等を記憶するEEPROM、演算結果などの各種データを記憶するRAM、バッテリによってその記憶内容が保持されるバックアップRAM、及び、入出力I/F等を有して構成されている。
The
ECU80は、インジェクタ86を駆動するインジェクタドライバ、点火信号を出力する出力回路、電子制御式スロットルバルブ85を開閉する電動モータを駆動するモータドライバ、TGV87を駆動するドライバ、及び、EGRバルブ88を駆動するドライバ等を備えている。ECU80では、カム角センサ81の出力から気筒が判別され、クランク角センサ82の出力によって検出されたクランクシャフトの回転位置の変化からエンジン回転数が求められる。また、ECU80では、上述した各種センサから入力される検出信号に基づいて、吸入空気量、アクセルペダル開度、混合気の空燃比、及び水温等の各種情報が取得される。そして、ECU80は、取得したこれらの各種情報に基づいて、燃料噴射量や点火時期、並びに、スロットルバルブ85、TGV87、EGRバルブ88等の各種デバイスを制御することによりエンジン20を総合的に制御する。さらに、ECU80は、A/Cコンプレッサ89、オルタネータ90等のデバイスの駆動を制御する。
The
また、ECU80は、CAN100を介して、アクセルペダル開度、エンジン回転数、及び、エンジン軸トルク等の各種情報をTCU70に送信する。さらに、ECU80は、CAN100を介して、インジェクタ86、TGV87、EGRバルブ88の現在の駆動状態を示す情報、並びに、今後の駆動予定・要求(例えば、開閉や開弁時間(ストイキ/リーン)の変更予定・要求)を示す情報、及び、A/Cコンプレッサ89、オルタネータ90の現在の駆動状態を示す情報、及び、今後の駆動予定・要求(例えば、稼働・停止や発電電圧切替の予定・要求)を示す情報等をTCU70に送信する。
Further, the
TCU70には、上述したタービン回転センサ94に加えて、CVT30の油温を検出する油温センサ91、セカンダリ軸37の回転数を検出するセカンダリ軸回転センサ92、シフトレバーの選択位置を検出するレンジスイッチ93等が接続されている。なお、セカンダリ軸回転センサ92は、特許請求の範囲に記載の車速検出手段として機能する。
In addition to the
また、上述したように、TCU70は、CAN100を介して、ECU80から、アクセルペダル開度、エンジン回転数、及び、エンジン軸トルク(出力トルク)等の情報を受信する。さらに、TCU70は、CAN100を介して、ECU80から、インジェクタ86、TGV87、EGRバルブ88の現在の駆動状態を示す情報、並びに、今後の駆動予定・要求(例えば、開閉や開弁時間(ストイキ/リーン)の変更予定・要求)を示す情報、及び、A/Cコンプレッサ89、オルタネータ90の現在の駆動状態を示す情報、及び、今後の駆動予定・要求(例えば、稼働・停止や発電電圧切替の予定・要求)を示す情報等を受信する。
Further, as described above, the
TCU70は、変速マップに従い、AWD車5の運転状態(例えばアクセル開度及び車速等)に応じて自動で変速比を無段階に変速する。なお、変速マップはTCU70内のEEPROM等に格納されている。
The
また、TCU70は、上述した各種センサ等から取得した各種情報に基づいて、トランスファクラッチ制御(駆動力配分制御)を実行する。ところで、例えば、TGV87の開閉等の制御デバイスの急峻な動作による過渡的なエンジントルク変動が、例えば、ロックアップダンパ(図示省略)やドライブシャフト43,45,48などをバネとする駆動系ねじり共振を励起し、その駆動系共振とタイヤ回転1次とが重なる又は近接すると、前後G振動の強度が増幅されることによって、ユサユサとした車体振動が生じることがある。
Further, the
そこで、TCU70は、燃費や、応答性、コスト等を犠牲にすることなく、駆動系全系3が持つ固有値(共振周波数、例えば数Hz程度)に起因し、乗員に違和感を与え得る車体振動の発生を防止する機能を有している。そのため、TCU70は、変速比取得部71、トルク段差発生予測部72、及び、トランスファクラッチ制御部73を機能的に有している。TCU70では、EEPROM等に記憶されているプログラムがマイクロプロセッサによって実行されることにより、変速比取得部71、トルク段差発生予測部72、及び、トランスファクラッチ制御部73の各機能が実現される。
Therefore, the
変速比取得部71は、CVT30の変速比を取得する。すなわち、変速比取得部71は、特許請求の範囲に記載の変速比取得手段として機能する。より具体的には、変速比取得部71は、プライマリプーリ回転数Npをセカンダリプーリ回転数Nsで除算する(i=Np/Ns)ことにより変速比iを求める。なお、取得された変速比は、トルク段差発生予測部72に出力される。
The gear
トルク段差発生予測部72は、エンジン20(駆動力源)から出力され、駆動系全系3に入力されるトルクに段差すなわち、急峻な変動が生じるか否を予測する。すなわち、トルク段差発生予測部72は、特許請求の範囲に記載のトルク段差発生予測手段として機能する。その際に、トルク段差発生予測部72は、例えば、エンジン20から出力され、駆動系全系3に入力されるトルクに段差を生じさせ得るデバイスの駆動状態が可変されると予測された際に、トルクに段差が生じると予測する。
The torque step
ここで、上記デバイスは、エンジン20の出力トルク変動を生じさせ得るデバイスであり、本実施形態では、上述した、インジェクタ86、TGV87、及び、EGRバルブ88が該当する。また、上記デバイスは、エンジン20によって駆動され、駆動系全系3への入力トルク変動を生じさせ得るデバイスであり、本実施形態では、上述した、A/Cコンプレッサ89、及び、オルタネータ90が該当する。
Here, the device is a device that can cause an output torque fluctuation of the
より具体的には、トルク段差発生予測部72は、インジェクタ86、TGV87、EGRバルブ88の駆動予定・要求(例えば、開閉や開弁時間(ストイキ/リーン)の変更予定・要求)を示す情報、及び、A/Cコンプレッサ89、オルタネータ90の駆動予定・要求(例えば、稼働・停止や発電電圧切替の予定・要求)を示す情報に基づいて、駆動系全系3に入力されるトルクに段差すなわち、急峻な変動が生じるか否を予測する。すなわち、トルク段差発生予測部72は、インジェクタ86の開弁時間が変更されることが予定される場合に、駆動系全系3に入力されるトルクに段差が生じると予測する。また、トルク段差発生予測部72は、TGV87が、例えば、閉弁状態から開弁状態に、又は、開弁状態から閉状態に駆動されることが予定される場合に、駆動系全系3に入力されるトルクに段差が生じると予測する。同様に、トルク段差発生予測部72は、EGRバルブ88のバルブ開度が変更されることが予定される場合に、駆動系全系3に入力されるトルクに段差が生じると予測する。
More specifically, the torque step
また、トルク段差発生予測部72は、A/Cコンプレッサ89が、例えば、停止状態から稼働状態に、又は、可動状態から停止状態にされる場合或は、容量が可変される場合に、駆動系全系3に入力されるトルクに段差が生じると予測する。さらに、トルク段差発生予測部72は、オルタネータ90の発電量が変更又は切り替えられることが予定される場合に、駆動系全系3に入力されるトルクに段差が生じると予測する。なお、トルクに段差が生じるか否かの予測結果は、トランスファクラッチ制御部73に出力される。
Further, the torque step
トランスファクラッチ制御部73は、AWD車5の運転状態(例えば、4輪の駆動状態やエンジントルク等)に基づいて、トランスファクラッチ41の締結力(すなわち後輪10RL,10RRへの駆動力分配率)をリアルタイムに制御する。すなわち、トランスファクラッチ制御部73は、特許請求の範囲に記載のクラッチ制御手段として機能する。
The transfer
特に、トランスファクラッチ制御部73は、車速が所定範囲内であり、変速比が所定範囲内であり(すなわち、タイヤの回転1次と駆動系全系3の共振周波数が重なっており又は近接しており、車体振動が発生し得る走行状態であり)、かつ、駆動系全系3に入力されるトルクに段差が生じると予測された場合に、トランスファクラッチ41を解放するように油圧を調節する。
In particular, the transfer
その際に、すなわち、車速が所定範囲内であり、変速比が所定範囲内であり、かつ、駆動系全系3に入力されるトルクに段差が生じると予測された場合に、トランスファクラッチ制御部73は、デバイス(本実施形態では、インジェクタ86、TGV87、EGRバルブ88、A/Cコンプレッサ89、オルタネータ90)の駆動状態が変更される前に予め、トランスファクラッチ41を解放する。
At that time, that is, when the vehicle speed is within the predetermined range, the gear ratio is within the predetermined range, and it is predicted that a step will occur in the torque input to the entire drive system 3, the transfer clutch control unit. 73 releases the transfer clutch 41 in advance before the drive state of the device (
また、トランスファクラッチ制御部73は、トランスファクラッチ41を解放した場合には、その後、すなわち、トランスファクラッチ41を解放した後に上記デバイスの駆動を許可する。すなわち、トランスファクラッチ制御部73は、トランスファクラッチ41が解放されるまでは上記デバイスの駆動を待機状態にする。さらに、トランスファクラッチ制御部73は、上記デバイスの駆動が許可され、上記デバイスが駆動された後、トランスファクラッチ41を締結する(すなわち、通常制御に戻る)。
Further, when the
ただし、例えば、氷結路やスプリットμ路等の全輪駆動での走行性能が求められる状況では、全輪駆動での走行性能を優先して確保するため、トランスファクラッチ制御部73は、車速が所定範囲内であり、変速比が所定範囲内であり、かつ、駆動系全系3に入力されるトルクに段差が生じると予測された場合であっても、トランスファクラッチ41の解放を禁止する。すなわち、トランスファクラッチ制御部73は、二輪駆動にしてもよい走行状況のときにのみトランスファクラッチ41を解放する。
However, for example, in a situation where running performance in all-wheel drive such as a frozen road or a split μ road is required, the transfer
次に、図2を参照しつつ、全輪駆動車の制御装置1の動作について説明する。図2は、全輪駆動車の制御装置1による車体振動防止処理の処理手順を示すフローチャートである。本処理は、主としてTCU70において、所定のタイミングで繰り返して実行される。なお、ここでは、トランスファクラッチ41が締結されており、かつ、トランスファクラッチ41を解放可能な走行状況すなわち、二輪駆動にしてもよい走行状況であるとする。
Next, the operation of the
ステップS100では、セカンダリ軸回転センサ92の出力によって検出された出力軸37の回転位置の変化から車速が求められる。続くステップS102では、プライマリプーリ回転数Npがセカンダリプーリ回転数Nsで除算される(i=Np/Ns)ことにより変速比iが求められる。
In step S100, the vehicle speed is obtained from the change in the rotation position of the
次に、ステップS104では、車速が所定範囲内であり、かつ、変速比が所定範囲内であるか否かについての判断が行われる。ここで、双方の条件が満足された場合(すなわち、タイヤの回転1次と駆動系全系3の共振周波数が重なっており又は近接しており、車体振動が発生し得る走行状態の場合)には、ステップS106に処理が移行する。一方、いずれかの条件、又は、双方の条件が満足されなかった場合には、本処理から一旦抜ける。 Next, in step S104, it is determined whether or not the vehicle speed is within the predetermined range and the gear ratio is within the predetermined range. Here, when both conditions are satisfied (that is, when the resonance frequencies of the primary rotation of the tire and the entire drive system 3 are overlapped or close to each other and the vehicle body vibration can occur). The process shifts to step S106. On the other hand, if either condition or both conditions are not satisfied, the process is temporarily exited.
ステップS106では、インジェクタ86、TGV87、EGRバルブ88の駆動予定・要求(例えば、開閉や開弁時間(ストイキ/リーン)の変更予定・要求)を示す情報、及び、A/Cコンプレッサ89、オルタネータ90の駆動予定・要求(例えば、稼働・停止や発電電圧切替の予定・要求)を示す情報が取得される。
In step S106, information indicating the drive schedule / request of the
続いて、ステップS108では、ステップS106において取得されたインジェクタ86、TGV87、EGRバルブ88の駆動予定・要求を示す情報、及び、A/Cコンプレッサ89、オルタネータ90の駆動予定・要求を示す情報に基づいて、駆動系全系3に入力されるトルクに段差すなわち、急峻な変動が生じるか否かについての予測が行われる。なお、トルク段差の予測方法については、上述したとおりであるので、ここでは、詳細な説明を省略する。
Subsequently, in step S108, based on the information indicating the drive schedule / request of the
次に、ステップS110では、駆動系全系3に入力されるトルクに段差が生じると予測されたか否かについての判断が行われる。ここで、トルクに段差が生じると予測された場合には、ステップS112に処理が移行する。一方、トルクに段差が生じると予測されなかったときには、本処理から一旦抜ける。 Next, in step S110, it is determined whether or not it is predicted that a step will occur in the torque input to the entire drive system 3. Here, if it is predicted that a step will occur in the torque, the process shifts to step S112. On the other hand, when it is not predicted that a step will occur in the torque, the process is temporarily exited.
ステップS112では、トランスファクラッチ41が解放される。なお、トランスファクラッチ41の解放が完了するまでの間、デバイス(インジェクタ86、TGV87、EGRバルブ88、A/Cコンプレッサ89、及び/又は、オルタネータ90)の駆動状態の変更が禁止される。その後、すなわち、トランスファクラッチ41の解放が完了した後、ステップS114では、トランスファクラッチ41の解放が完了するまで駆動状態の変更が禁止されていたデバイス(インジェクタ86、TGV87、EGRバルブ88、A/Cコンプレッサ89、及び/又は、オルタネータ90)の駆動が許可される。
In step S112, the
続いて、ステップS116では、ステップS114において駆動が許可されたデバイスの駆動が完了したか否かについての判断が行われる。ここで、デバイスの駆動が完了していない場合には、該デバイスの駆動が完了するまで、本ステップが繰り返して実行される。一方、デバイスの駆動が完了したときには、ステップS118に処理が移行する。 Subsequently, in step S116, it is determined whether or not the driving of the device permitted to be driven in step S114 is completed. Here, if the drive of the device is not completed, this step is repeatedly executed until the drive of the device is completed. On the other hand, when the driving of the device is completed, the process shifts to step S118.
ステップS118では、トランスファクラッチ41が締結される(すなわち、通常制御に戻る)。その後、本処理から一旦抜ける。
In step S118, the
なお、上述したフローチャートに代えて、又は、加えて、図3に示されるフローチャートに従い車体振動防止処理を実行してもよい。ここで、図3は、第2制御形態に係る車体振動防止処理の処理手順を示すフローチャートである。より具体的には、図3に示されるように、車速が所定速度範囲内であり、かつ、変速比が所定変速比範囲内である場合(ステップS204が肯定された場合)、すなわち、例えば、タイヤの回転1次と駆動系全系3の共振周波数が重なっているとき又は近接しているときに、トランスファクラッチ41を解放する(ステップS206)ようにしてもよい。その場合に、車速の条件(所定速度範囲)、及び、変速比の条件(所定変速比範囲)それぞれは、図2に示されたフローチャートの場合と異なっていてもよいし、同じであってもよい。ただし、双方の条件が同じ場合には、図2に示されたフローチャートのステップS106以降の処理は不要となる。なお、その他の処理内容は、図2に示されたフローチャートの処理内容と同一であるので、ここでは詳細な説明を省略する。 In addition, instead of or in addition to the above-mentioned flowchart, the vehicle body vibration prevention process may be executed according to the flowchart shown in FIG. Here, FIG. 3 is a flowchart showing a processing procedure of the vehicle body vibration prevention processing according to the second control mode. More specifically, as shown in FIG. 3, when the vehicle speed is within the predetermined speed range and the gear ratio is within the predetermined gear ratio range (when step S204 is affirmed), that is, for example, for example. The transfer clutch 41 may be released (step S206) when the primary rotation of the tire and the resonance frequencies of the entire drive system 3 overlap or are close to each other. In that case, the vehicle speed condition (predetermined speed range) and the gear ratio condition (predetermined gear ratio range) may be different from those in the flowchart shown in FIG. 2, or may be the same. Good. However, when both conditions are the same, the processing after step S106 of the flowchart shown in FIG. 2 becomes unnecessary. Since the other processing contents are the same as the processing contents of the flowchart shown in FIG. 2, detailed description thereof will be omitted here.
以上、詳細に説明したように、本実施形態によれば、エンジン20から出力され、駆動系全系3に入力されるトルクに段差すなわち急峻な変動が生じるか否かが予測され、車速が所定範囲内であり、変速比が所定範囲内であり、かつ、駆動系全系3に入力されるトルクに段差が生じると予測された場合に、トランスファクラッチ41が解放される。トランスファクラッチ41が解放されて、トランスファクラッチ41の上流側の駆動系と下流側の駆動系とが切り離されることにより、駆動系全系3の構成要素が変化し、駆動系全系3の共振周波数が変化する。そのため、駆動系全系3の共振が防止され、乗員に違和感を与える車体振動の発生を防止することができる。また、この場合、トランスファクラッチ41の制御のみで車体振動の発生を防止できる。その結果、燃費や、応答性、コスト等を犠牲にすることなく、駆動系全系3が持つ共振周波数に起因し、乗員に違和感を与え得る車体振動の発生を防止することが可能となる。
As described in detail above, according to the present embodiment, it is predicted whether or not a step, that is, a steep fluctuation occurs in the torque output from the
本実施形態によれば、エンジン20から出力され、駆動系全系3に入力されるトルクに段差を生じさせ得るデバイス(本実施形態では、インジェクタ86、TGV87、EGRバルブ88、A/Cコンプレッサ89、オルタネータ90)の駆動状態から、トルクに段差が生じるか否かを予測することができる。また、当該デバイスが駆動される前(すなわち、トルクに段差が生じる前)にトランスファクラッチ41が解放されるため、確実に駆動系全系3の共振を回避することができる。
According to the present embodiment, a device capable of causing a step in the torque output from the
本実施形態によれば、エンジン20の出力トルク変動を生じさせ得るデバイスである、インジェクタ86、TGV87、及び、EGRバルブ88のうち、少なくともいずれか一つの駆動予定・要求(例えば、開閉や開弁時間の変更予定・要求)から、トルクに段差が生じるか否かを予測することができる。
According to the present embodiment, at least one of the
また、本実施形態によれば、エンジン20によって駆動され、駆動系全系3への入力トルク変動を生じさせ得るデバイスである、A/Cコンプレッサ89、及び、オルタネータ90のうち、少なくともいずれか一つの駆動予定・要求、例えば、稼働・停止や発電電圧切替の予定・要求から、トルクに段差が生じるか否かを予測することができる。
Further, according to the present embodiment, at least one of the A /
本実施形態によれば、トランスファクラッチ41が解放された後にデバイスの駆動が許可される。すなわち、トランスファクラッチ41が解放されるまではトルク段差を生じさせ得るデバイスの駆動が待機状態にされる。そのため、確実に車体振動を防止することが可能となる。
According to this embodiment, the device is allowed to be driven after the
本実施形態によれば、全輪駆動であることが求められる走行状況のときには、トランスファクラッチ41の解放が禁止される。すなわち、二輪駆動にしてもよい走行状況のときにのみトランスファクラッチ41が解放される。そのため、例えば、氷結路やスプリットμ路等の全輪駆動での走行性能が求められる状況では、全輪駆動での走行性能を優先して確保することができる。
According to the present embodiment, the
なお、車速が所定速度範囲内であり、かつ、変速比が所定変速比範囲内である場合に、トランスファクラッチ41を解放する構成とした場合、タイヤの回転1次と駆動系全系3の共振周波数が重なっており又は近接しており、車体振動が発生し得る走行状態のときに、トランスファクラッチ41が解放される。この場合、駆動系全系3に入力されるトルクに段差すなわち急峻な変動が生じるか否かを予測する必要がないため、ECU80の処理負荷を低減しつつ、駆動系全系3の共振を回避して、乗員に違和感を与える車体振動の発生を防止することができる。
If the vehicle speed is within the predetermined speed range and the gear ratio is within the predetermined gear ratio range, and the
以上、本発明の実施の形態について説明したが、本発明は、上記実施形態に限定されるものではなく種々の変形が可能である。例えば、上記実施形態では、駆動系全系3の共振周波数を変えて車体振動を防止するために、トランスファクラッチ41を制御(解放)したが、トランスファクラッチ41の解放に代えて、トルクコンバータ22のロックアップクラッチ26を制御(解放)する構成としてもよい。また、トランスファクラッチ41の解放に代えて、又は、加えて、CVT30の変速比を変更(OD側に変更)する構成としてもよい。このような構成とした場合も、駆動系全系3の共振周波数を変化させることができるため、乗員に違和感を与える車体振動の発生を防止することが可能となる。
Although the embodiments of the present invention have been described above, the present invention is not limited to the above embodiments and can be modified in various ways. For example, in the above embodiment, the
また、上記実施形態では、エンジン20の出力トルク変動を生じさせ得るデバイスとして、インジェクタ86、TGV87、EGRバルブ88を挙げ、エンジン20によって駆動され、駆動系全系3への入力トルク変動を生じさせ得るデバイスとして、A/Cコンプレッサ89、オルタネータ90を挙げたが、これらのデバイスは例示であり、他のデバイスを用いてもよい。また、用いるデバイスは、いずれか一つでもよいし、任意に組み合わせてもよい。
Further, in the above embodiment,
上記実施形態では、自動変速機としてチェーン式の無段変速機を例にして説明したが、チェーン式の無段変速機に代えて、例えば、ベルト式の無段変速機や、トロイダル式の無段変速機を用いてもよい。また、無段変速機に代えて、有段自動変速機(ステップAT)などを用いることもできる。 In the above embodiment, the chain type continuously variable transmission has been described as an example of the automatic transmission, but instead of the chain type continuously variable transmission, for example, a belt type continuously variable transmission or a toroidal type continuously variable transmission has been described. A continuously variable transmission may be used. Further, a stepped automatic transmission (step AT) or the like can be used instead of the continuously variable transmission.
また、上述した駆動系全系3の構成(例えばギヤや軸等の配置等)は一例であり、上記実施形態には限られない。さらに、上記実施形態では、油圧を調節するソレノイドバルブとして、デューティソレノイドを用いたが、デューティソレノイドに代えて、例えばリニアソレノイドなどを用いることもできる。 Further, the configuration of the entire drive system 3 described above (for example, arrangement of gears, shafts, etc.) is an example, and is not limited to the above embodiment. Further, in the above embodiment, the duty solenoid is used as the solenoid valve for adjusting the oil pressure, but a linear solenoid or the like can be used instead of the duty solenoid.
また、上記実施形態では、トランスファクラッチ41の制御をTCU70によって行ったが、TCU70から独立した専用のAWDコントローラによって制御する構成としてもよい。さらに、システム構成は、上記実施形態には限られない。
Further, in the above embodiment, the
1 全輪駆動車の制御装置
3 駆動力伝達系(駆動系全系)
5 AWD車
10FL,10FR,10RL,10RR 車輪
20 エンジン
22 トルクコンバータ
26 ロックアップクラッチ
27 前後進切替機構
30 無段変速機(CVT)
32 プライマリ軸
34 プライマリプーリ
35 セカンダリプーリ
36 チェーン
37 セカンダリ軸
38 リダクションギヤ
41 トランスファクラッチ
60 コントロールバルブ(バルブボディ)
61 ソレノイドバルブ
70 TCU
71 変速比取得部
72 トルク段差発生予測部
73 トランスファクラッチ制御部
80 ECU
81 カム角センサ
82 クランク角センサ
83 スロットル開度センサ
84 アクセル開度センサ
85 電子制御式スロットルバルブ
86 インジェクタ
87 タンブルジェネレータバルブ(TGV)
88 EGRバルブ
89 エアコンディショナ・コンプレッサ
90 オルタネータ
91 油温センサ
92 セカンダリ軸回転センサ
93 レンジスイッチ
94 タービン回転センサ
100 CAN
1 All-wheel drive vehicle control device 3 Driving force transmission system (all drive system)
5 AWD vehicle 10FL, 10FR, 10RL,
32
61
71 Gear
81
88
Claims (9)
前記全輪駆動車の車速を検出する車速検出手段と、
前記自動変速機の変速比を取得する変速比取得手段と、
前記全輪駆動車の運転状態に基づいて、前記トランスファクラッチの締結力を制御するクラッチ制御手段と、
エンジンから出力され、駆動系全系に入力されるトルクに段差が生じるか否を予測するトルク段差発生予測手段と、を備え、
前記クラッチ制御手段は、前記車速が所定範囲内であり、前記変速比が所定範囲内であり、かつ、前記駆動系全系に入力されるトルクに段差が生じると予測された場合に、前記トランスファクラッチを解放することを特徴とする全輪駆動車の制御装置。 It is a control device for all-wheel drive vehicles equipped with a transfer clutch that adjusts the driving force transmitted from the automatic transmission to the drive system on the slave drive wheel side.
A vehicle speed detecting means for detecting the vehicle speed of the all-wheel drive vehicle and
A gear ratio acquisition means for acquiring the gear ratio of the automatic transmission, and
A clutch control means for controlling the engaging force of the transfer clutch based on the operating state of the all-wheel drive vehicle, and
It is equipped with a torque step generation predicting means for predicting whether or not a step is generated in the torque output from the engine and input to the entire drive system.
The clutch control means transfers the transfer when it is predicted that the vehicle speed is within a predetermined range, the gear ratio is within a predetermined range, and a step is generated in the torque input to the entire drive system. A control device for all-wheel drive vehicles characterized by releasing the clutch.
前記クラッチ制御手段は、前記トルクに段差が生じると予測された場合に、前記デバイスが駆動される前に、前記トランスファクラッチを解放することを特徴とする請求項1に記載の全輪駆動車の制御装置。 The torque step generation predicting means causes a step in the torque when it is predicted that the drive state of a device that can generate a step in the torque output from the engine and input to the entire drive system is variable. Predict that it will occur,
The all-wheel drive vehicle according to claim 1, wherein the clutch control means releases the transfer clutch before the device is driven when it is predicted that a step is generated in the torque. Control device.
前記全輪駆動車の車速を検出する車速検出手段と、
前記自動変速機の変速比を取得する変速比取得手段と、
前記全輪駆動車の運転状態に基づいて、前記トランスファクラッチの締結力を制御するクラッチ制御手段と、を備え、
前記クラッチ制御手段は、前記車速が所定速度範囲内であり、かつ、前記変速比が所定変速比範囲内である場合に、前記トランスファクラッチを解放することを特徴とする全輪駆動車の制御装置。 It is a control device for all-wheel drive vehicles equipped with a transfer clutch that adjusts the driving force transmitted from the automatic transmission to the drive system on the slave drive wheel side.
A vehicle speed detecting means for detecting the vehicle speed of the all-wheel drive vehicle and
A gear ratio acquisition means for acquiring the gear ratio of the automatic transmission, and
A clutch control means for controlling the engaging force of the transfer clutch based on the operating state of the all-wheel drive vehicle is provided.
The clutch control means is a control device for an all-wheel drive vehicle, which releases the transfer clutch when the vehicle speed is within a predetermined speed range and the gear ratio is within a predetermined gear ratio range. ..
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